JP6274427B2 - 計量装置 - Google Patents

Description

本発明は、計量装置に関し、更に詳しくは、物品を搬送しながら計量する計量装置に関する。

この種の計量装置、例えば、重量選別機は、物品を計量コンベヤによって搬送しながら計量し、計量された物品の重量に応じて計量コンベヤの下流側で物品を振り分けて選別するものである。

かかる重量選別機では、計量コンベヤによって物品を搬送しながら計量するので、物品が、計量コンベヤの前後のコンベヤに接触しない状態で、計量コンベヤ上を通過する比較的短時間に計量しなければならない。

一方で、計量コンベヤから得られる荷重信号には、計量コンベヤに付属するモータやローラにおける回転体の偏心荷重による振動信号、あるいは、物品の計量コンベヤへの載り込みによって生じる振動信号等が重畳される。このため、荷重信号に重畳される振動信号を減衰させるためのフィルタが設けられる。

かかる重量選別機では、その計量精度が、許容精度を満足するように、振動信号を減衰させる前記フィルタの定数を調整したり、計量コンベヤとその前後のコンベヤの搬送面のレベルを調整したり、隣接するコンベヤ間の隙間の間隔を調整するなどの調整作業を行い、計量精度が、前記許容精度を満足するか否かの精度確認作業を行っている。

重量選別機の計量精度の確認作業に関して、例えば、特許文献１には、既知重量のサンプル物品(テストワーク)を、計量コンベヤ（秤量コンベヤ）によって複数回搬送しながら計量し、搬送しながら計量して得られる複数回分の計量値に基づいて計量精度を確認することが記載されている。

また、重量選別機においては、上記のようにフィルタによって振動信号を減衰させるのであるが、フィルタによる応答遅れが生じ、物品が計量コンベヤ上を通過する時間内にフィルタの応答信号が、物品の真の重量値である静的重量値（静止重量値）まで応答せず、物品を搬送しながら計量して得られる動的重量値が、物品の静的重量値と異なってしまう。

このため、例えば、特許文献２では、静的重量値が既知のサンプル物品を、複数回計量コンベヤによって搬送しながら計量し、搬送しながら計量して得られる動的重量値（動的計量値）に基づいて、静的重量値に略等しくなるように動的重量値を補正する補正値を求めるための設定モードを設けている。そして、この設定モードによって、前記補正値を予め求めておき、物品の選別を行う通常の計量モードでは、動的重量値を、前記補正値によって、静的重量値に略等しくなるように補正し、この補正した補正重量値に基づいて物品を選別するようにしている。

特開２００８−２９６２０１号公報 特公平６−９５０３４号公報

上記特許文献１に記載のように、重量選別機の計量精度の確認作業では、既知重量のサンプル物品を、複数回計量コンベヤによって搬送しながら計量する必要がある。また、上記特許文献２に記載のように、動的重量値を静的重量値に補正するための補正値を求めるためには、静的重量値が既知のサンプル物品を、複数回計量コンベヤによって搬送しながら計量する必要がある。

このように計量精度の確認作業や補正値を求める作業では、重量が既知のサンプル物品を、計量コンベヤによって繰り返し搬送しながら計量する必要があるが、特許文献１，２には、この繰り返しの計量作業の省力化等については、開示されていない。

従来では、作業者が、計量コンベヤの上流側の送込みコンベヤ上にサンプル物品を載置し、サンプル物品が、送込みコンベヤ、計量コンベヤ、及び、計量コンベヤの下流側の送出しコンベヤまで搬送される間に、計量コンベヤによって計量される。作業者は、計量された前記サンプル物品を、下流側の送出しコンベヤから上流側の送込みコンベヤまで持ち運んで、再び送込みコンベヤ上に載置し、サンプル物品が、送込みコンベヤ、計量コンベヤ及び送出しコンベヤまで搬送されて計量されるという工程を繰り返して行わねばならない。この場合、作業者は、サンプル物品を下流側から上流側へ手で繰り返し持ち運ばねばならず、いわゆる、ハンドリング作業量が多くなる。このため、計量作業につきっきりになりがちであり、他の作業を行うことが困難である。

また、計量精度の確認作業や補正値を求める作業は、上記フィルタの定数やコンベヤの搬送面のレベルの調整などの調整作業を行った場合、あるいは、計量する物品の種類を変更する場合に、その都度行わねばならない。更に、計量精度や補正値の信頼性を高めるためには、サンプル物品を搬送しながら計量する回数を増やす必要があり、繰り返しの計量回数が増えて作業者の負担は一層大きなものとなる。

本発明は、上述のような点に鑑みて為されたものであって、計量精度の確認作業や補正値を求める作業の省力化を図ることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、次のように構成している。

（１）本発明の計量装置は、物品を搬送する送込みコンベヤ、計量コンベヤ及び送出しコンベヤを備える計量装置であって、
前記各コンベヤの搬送方向及び搬送速度を制御するコンベヤ制御手段と、
前記計量コンベヤ上の物品の重量を計量する計量手段とを備え、
前記コンベヤ制御手段は、サンプル物品を、前記送込みコンベヤから前記計量コンベヤを経由して前記送出しコンベヤへ正方向に搬送し、搬送した前記サンプル物品を、前記正方向とは逆方向に搬送する正逆方向の搬送を繰り返すように前記各コンベヤを制御し、
前記計量手段は、前記正方向に繰り返し搬送される前記サンプル物品が、前記計量コンベヤによって前記正方向に搬送されている搬送期間中に、前記サンプル物品を計量して前記サンプル物品の動的重量値を取得する。

サンプル物品とは、稼働運転時に実際に計量する物品のサンプルとなる代表的な物品であり、例えば、稼働運転時に計量する物品の平均的な重量及び平均的な性状を有する物品であるのが好ましく、稼働運転時に計量する物品の中から選択するのが好ましい。

正方向とは、サンプル物品を、送込みコンベヤから計量コンベヤを経由して送出しコンベヤへ搬送する方向であり、この方向は、稼働運転時に計量する物品を搬送する方向である。

本発明の計量装置によると、送込みコンベヤ、計量コンベヤ及び送出しコンベヤの搬送方向及び搬送速度を制御するコンベヤ制御手段によって、サンプル物品を、正逆方向に繰り返し搬送し、計量手段は、正方向に繰り返し搬送されるサンプル物品が、計量コンベヤによって前記正方向に搬送されている搬送期間中に、サンプル物品を計量して動的重量値を取得するので、作業者は、サンプル物品を、例えば、送込みコンベヤ上に載置して計量を開始するための操作を行うことによって、サンプル物品が、計量コンベヤ上を繰り返し正方向に搬送される度に、動的重量値が取得できることになり、取得された複数の動的重量値に基づいて、計量精度の確認や動的重量値を静的重量値に補正するための補正値を求めるといったことが可能となる。

これによって、作業者は、複数の動的重量値を取得するために、送り込みコンベヤ上にサンプル物品を載置し、計量コンベヤで計量されて送出しコンベヤへ搬送された前記サンプル物品を、再び、送込みコンベヤまで持ち運んで送り込みコンベヤ上に載置するといった繰り返しの作業が不要となり、ハンドリング作業量を大幅に削減して省力化を図ることができる。

（２）本発明の計量装置の好ましい実施態様では、前記計量手段は、前記サンプル物品の前記動的重量値に基づいて、計量精度の評価値を算出する。

計量精度の評価値としては、例えば、繰り返し計量されて取得される複数の動的重量値の標準偏差などが好ましい。

算出した計量精度の評価値を、許容値と比較して計量精度の良否を判定してもよい。

この実施態様によると、複数の動的重量値に基づいて算出される計量精度の評価値によって、計量精度を確認することができる。

（３）本発明の計量装置の他の実施態様では、前記コンベヤ制御手段は、前記サンプル物品を搬送中の前記計量コンベヤを停止させ、
前記計量手段は、停止している前記計量コンベヤ上の前記サンプル物品を計量して静的重量値を取得する。

この実施態様によると、サンプル物品が計量コンベヤ上にあるときに、計量コンベヤを停止させて、サンプル物品の静的重量値を取得することができる。

（４）上記（３）の実施態様では、前記計量手段は、前記サンプル物品の前記動的重量値と前記静的重量値とに基づいて、前記動的重量値を前記静的重量値に補正する補正値を算出する。

この実施態様によると、複数の動的重量値と静的重量値とに基づいて、動的重量値を静的重量値に補正する補正値を算出できるので、稼働運転時には、計量して得られる物品の動的重量値を、予め算出した前記補正値によって静的重量値に補正することができる。

（５）本発明の計量装置の他の実施態様では、前記コンベヤ制御手段は、前記計量手段によって、前記サンプル物品の動的重量値が所定回数取得できるように、各コンベヤを制御し、
前記計量手段は、前記計量コンベヤ上に前記サンプル物品の無い状態の零点重量を、前記動的重量値を取得する前、及び、前記動的重量値を前記所定回数取得した後にそれぞれ計量する。

この実施態様によると、所定回数の動的重量値の取得の前後で、計量コンベヤ上にサンプル物品の無い状態の零点重量をそれぞれ計量するので、前記所定回数の計量の前後の零点重量の差である零点変動量に基づいて、所定回数の動的重量値を取得する期間中に、異常な零点変動が生じたか否かを判定することができる。

（６）本発明の計量装置の他の実施態様では、前記コンベヤ制御手段は、前記サンプル物品が、前記計量コンベヤによって前記正方向に搬送されている前記搬送期間中における搬送速度を、サンプル物品以外の物品を前記計量コンベヤで搬送しながら計量する稼働運転時における搬送速度に一致させる。

この実施態様によると、稼働運転時と同じ搬送速度で、サンプル物品を正方向に搬送しながら計量して動的重量値を取得するので、取得されるサンプル物品の動的重量値は、稼働運転時に取得される動的重量値と等価なものとなり、この等価な動的重量値に基づいて、計量精度の確認や動的重量値を静的重量値に補正するための補正値を求めることが可能となる。

（７）本発明の計量装置の更に他の実施態様では、前記正方向に沿って前記送込みコンベヤよりも上流側に配置される上流側コンベヤを備え、
前記コンベヤ制御手段は、前記上流側コンベヤの搬送方向及び搬送速度を制御する。

この実施態様によると、正方向に沿って送込みコンベヤの上流側には、上流側コンベヤが配置されるので、正方向とは逆方向へサンプル物品を高速で搬送する場合、すなわち、サンプル物品を、送出しコンベヤから計量コンベヤを経由して送込みコンベヤへ高速で搬送する場合に、サンプル物品が、前記送込みコンベヤを行き過ぎてしまっても上流側コンベヤで停止させることができる。

（８）本発明の計量装置の他の実施態様では、前記正方向に沿って前記送出しコンベヤよりも下流側に配置される下流側コンベヤを備え、
前記コンベヤ制御手段は、前記下流側コンベヤの搬送方向及び搬送速度を制御する。

この実施態様によると、正方向に沿って送出しコンベヤの下流側には、下流側コンベヤが配置されるので、正方向へサンプル物品を高速で搬送する場合、すなわち、サンプル物品を、送込みコンベヤから計量コンベヤを経由して送出しコンベヤへ高速で搬送する場合に、サンプル物品が、前記送出しコンベヤを行き過ぎてしまっても下流側コンベヤでサンプル物品を停止させることができる。

本発明によると、コンベヤ制御手段によって、サンプル物品を、正逆方向に繰り返し搬送し、計量手段は、計量コンベヤによって正方向に繰り返し搬送される搬送期間中のサンプル物品を計量して動的重量値を取得するので、作業者は、複数の動的重量値を取得するために、送り込みコンベヤ上にサンプル物品を載置し、計量コンベヤで計量されて送出しコンベヤへ搬送された前記サンプル物品を、再び、送込みコンベヤまで持ち運んで送り込みコンベヤ上に載置するといった繰り返しの作業が不要となり、ハンドリング作業量を大幅に削減して省力化を図ることができる。

図１は本発明の一実施形態に係る計量装置としての重量選別機の概略構成を示す図である。 図２は図１の要部のブロック図である。 図３はコンベヤ上のサンプル物品の位置及び搬送方向等を示す図である。 図４は制御シーケンスを示す図である。 図５は図４に引き続く制御シーケンスを示す図である。 図６は図５に引き続く制御シーケンスを示す図である。 図７は本発明の他の実施形態の図１に対応する概略構成図である。 図８は図７の実施形態の要部のブロック図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る計量装置としての重量選別機の概略構成図である。

この実施形態の重量選別機１は、重量選別する物品(図示せず)を搬送する送込みコンベヤ２と、計量コンベヤ３と、送出しコンベヤ４とを備えると共に、計量コンベヤ３を支持する、例えばロードセルからなる荷重センサ５と、計量コンベヤ３に搬入される直前の物品を検出する物品センサ７と、各コンベヤ２〜４の搬送速度などの各種の設定や計量結果などの表示を行うと共に、各部を制御する制御装置６とを備えている。

各コンベヤ２，３，４は、前後のローラに巻回された無端状のベルトで物品を搬送するベルトコンベヤであり、制御装置６からの駆動制御信号に基づいて、第１〜第３モータ駆動部８〜１０を介して第１〜第３モータ１１〜１３によって駆動される。制御装置６からの駆動制御信号は、速度信号、停止信号、回転方向信号を含む。

制御装置６は、物品の重量選別を行う稼働運転時には、各モータ駆動部８〜１０及び各モータ１１〜１３を介して各コンベヤ２〜４を制御して、矢符Ａで示される正方向へ物品を搬送して重量選別を行う。すなわち、稼働運転時には、送込みコンベヤ２の前段から供給される物品を、送込みコンベヤ２、計量コンベヤ３、及び、送出しコンベヤ４へと正方向へ搬送する。制御装置６は、物品が、計量コンベヤ３によって搬送されている搬送期間中に、荷重センサ５からの荷重信号に基づいて、物品の重量値を算出し、算出した重量値に基づいて、所定重量範囲内の良品であるか、所定重量範囲外の不良品であるかを判別し、不良品であるときには、送出しコンベヤ４の後段の振分け装置（図示せず）で搬送ライン外へ振分ける。

この稼働運転時には、送込みコンベヤ２は、前段から搬送されてきた物品を計量コンベヤ３の搬送速度と同じ搬送速度で計量コンベヤ３へ搬送し、送出しコンベヤ４は、計量コンベヤ３の搬送速度と同じ搬送速度で計量コンベヤ３からの物品を搬送する。なお、送出しコンベヤ４として、不良品を搬送ライン外へ振分ける振分け装置を設けた振分けコンベヤを用いてもよい。

なお、各コンベヤ２，３，４は、ベルトコンベヤに限らず、チェーンコンベヤ、ローラコンベヤ等であってもよい。

送込みコンベヤ２と計量コンベヤ３との間に設置される物品センサ７は、例えば、フォトセンサからなり、搬送される物品が、フォトセンサの光を遮光しないときは、ON信号を出力し、遮光するときは、OFF信号を出力する。この物品センサ７の検出出力は、制御装置６へ入力される。

図２は、図１の重量選別機１の要部のブロック図であり、図１に対応する部分には、同一の参照符号を付す。

制御装置６は、荷重センサ５からのアナログ荷重信号を増幅する増幅器１４と、増幅器１４からの荷重信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１５と、Ａ／Ｄ変換器１５からの荷重信号に含まれる振動ノイズ等を減衰させるためのフィルタ処理を行なって、物品を搬送しながら計量して得られる動的重量値等を演算すると共に、各部を制御する制御部１６と、各種の設定などのために操作される操作キーを有する入力部１７と、計量結果等を表示する表示部１８とを備えている。入力部１７及び表示部１８は、それらを一体化したタッチパネルで構成してもよい。

制御部１６は、ＣＰＵ、制御プログラム及び動的重量値等のデータが記憶されるメモリ、及び、入出力回路等を備えると共に、後述の各種のタイマー機能を備えている。

制御部１６は、上記フィルタ処理に加えて、フィルタ処理した荷重信号から風袋となる計量コンベヤ３の重量や零点調整によってメモリに記憶している零点変動量を差し引いて物品の動的重量値を算出したり、動的重量値を物品の真の重量値である静的重量値（静止重量値）に補正する補正値を算出するなどの各種の演算処理を行なう。この制御部１６は、荷重センサ５と共に、計量コンベヤ３上の物品を計量する計量手段を構成する。

また、制御部１６は、第１〜第３モータ１１〜１３を駆動する第１〜第３モータ駆動部８〜１０を制御することにより、各コンベヤ２〜４の動作を制御するものであり、コンベヤ制御手段としての機能を有する。

この実施形態では、計量精度の確認作業や動的重量値を静的重量値に補正するための補正値を求める作業におけるハンドリング作業量を削減して省力化を図るために、次のように構成している。

すなわち、この実施形態の重量選別機１は、計量コンベヤ３によってサンプル物品を搬送しながら複数回に亘って繰り返し計量する必要がある場合、すなわち、計量精度の確認や補正値を求めるときには、サンプル物品を用いたサンプルテストを行う。このサンプルテストは、制御装置６の入力部１７を操作して、サンプルテストに対応するモードを設定する。

サンプルテストに用いるサンプル物品は、稼働運転時に実際に重量選別する物品のサンプルとなる代表的な物品であり、例えば、重量選別する物品の中から平均的な重量及び平均的な性状を有する物品を選択する。

サンプル物品を用いるサンプルテストでは、予め、作業者が、サンプルテストにおける各コンベヤ２〜４の搬送速度、所定の計量条件、動的重量値の計量回数などを入力部１７から設定入力し、サンプル物品を所定の位置、例えば、送込みコンベヤ２上に載置し、入力部１７を操作してサンプルテストの開始を指示する。この指示に応答して制御装置６は、送込みコンベヤ２、計量コンベヤ３、及び、送出しコンベヤ４に対応するモータ駆動部８〜１０に対して、駆動制御信号を予め定めた動作手順に応じて出力し、これらのコンベヤ２〜４の動作を制御する。

このとき、制御装置６は、送込みコンベヤ２、計量コンベヤ３、及び、送出しコンベヤ４を、先ず、図１の矢符Ａで示される正方向へ駆動し、送込みコンベヤ２上のサンプル物品を、計量コンベヤ３を経由して送出しコンベヤ４まで搬送し、搬送したサンプル物品を、正方向とは逆方向へ計量コンベヤ３を経由して送込みコンベヤ２まで搬送するという正逆方向への搬送を繰返すように制御する。また、制御装置６は、計量コンベヤ３上を正方向へ繰り返し搬送する搬送期間中のサンプル物品を計量し、動的重量値を、設定された計量回数である所定回数分（Ｎ回分）取得する。

したがって、作業者は、サンプルテストの開始を指示した後は、手を施さなくてもサンプル物品は、自動的に送込みコンベヤ２、計量コンベヤ３、送出しコンベヤ４上を、繰り返し正逆方向へ搬送され、計量コンベヤ３上を正方向へ搬送されている搬送期間中に、動的重量値が繰り返し取得されることになる。

また、サンプル物品の搬送動作と並行して、動的重量値やその標準偏差等の算出を行い、サンプルテスト完了時点で、計量精度の評価値、例えば、動的重量値の標準偏差等を表示部１８へ出力する。

このように自動的にサンプル物品が、各コンベヤ２〜４上を通過する動作を繰り返し、必要な計量データを取得できるので、計量回数が多くても作業者は、サンプル物品を繰り返し持ち運ぶ必要がなく、ハンドリング作業量を削減することができる。

また、必要とする所定の計量動作を、漏れなく実施するので計量精度の評価結果や補正値の信頼性が高いものとなる。

次に、この実施形態の制御装置６の制御シーケンスを説明する。

図３は、サンプルテスト時の重量選別機１の各コンベヤ２〜４の搬送方向と、サンプル物品１９の位置等を示す図である。

図４〜図６は、サンプルテスト時の制御シーケンスを示す図である。これらの図において、ｔ０はサンプルテストを開始した時点を示し、ｔ１〜ｔ５はサンプル物品１９が、コンベヤ上で停止する時点を示している。また、図４〜図６において、（１）〜（１８）は、下記の（１）〜（１８）の説明に対応する制御を示している。

（１）先ず、作業者は、稼働運転時に重量選別される物品の中からサンプル物品１９を選択し、図３（ａ）の実線に示すように、送込みコンベヤ２上に載置する。このとき、サンプル物品１９を、稼働運転時に物品が搬送、計量される方向に向けて載置する。

物品の形状や重量の大小によって動的重量値のばらつき量は異なるので、稼働運転時に重量選別される物品の中から平均的な物品を、サンプル物品１９として選択するのが好ましい。

サンプル物品１９を送込みコンベヤ２上に載置した作業者は、入力部１７を操作して、各コンベヤ２〜４の搬送速度や動的重量値の計量回数等を設定入力する。

次に、作業者は、図４に示すように、入力部１７のサンプルテストの開始用キースイッチをＯＮ操作する。この開始時点を上記のようにｔ０とし、開始用キースイッチのＯＮによって、制御部６の零点重量値用タイマーＴａを起動する。

（２）零点重量値用タイマーＴａによるタイマー時間ｔａが経過した時点ｔ１では、図３（ａ）の実線で示すように、サンプル物品１９が、送込みコンベヤ２上にあり、計量コンベヤ３上にサンプル物品１９が無い無負荷の状態である。計量コンベヤ３が無負荷の状態において計量し、零点重量値Ｗｚ１を取得し、取得した零点重量値Ｗｚ１を制御部１６のメモリに記憶し、更に零点調整を行う。

ここで、零点重量値及び零点調整について説明する。

制御部１６は、フィルタ処理後のデジタル荷重信号Ｗａｄによって物品の重量値を次のように算出する。

すなわち、物品の重量値をＷｎ、計量コンベヤ３上に物品の載置の無い、いわゆる無負荷状態のデジタル荷重信号Ｗａｄを初期荷重値Ｗｉ（風袋荷重）、零点変動値をＷｚ、計量コンベヤ３上の物品の重量値を表すためのスパン係数をＫとすると、
Ｗｎ＝Ｋ・（Ｗａｄ−Ｗｉ）一Ｗｚ
の式に従って算出する。デジタル荷重信号Ｗａｄの初期荷重Ｗｉからの変化量が、物品による荷重分であるから、この荷重分が所定の物品の重量値を表すようにスパン係数Ｋが予め決定される。

零点重量値とは、計量コンベヤ３上が無負荷状態の時の重量値Ｗｎの値である。

零点調整とは、Ｗｎ＋Ｗｚ→Ｗｚの演算、すなわち、重量値Ｗｎの変動分を、
零点変動値Ｗｚへ加算（Ｗｎの極性によって減算）する演算を実施することである。

計量コンベヤ３上が無負荷であっても、荷重センサ５のドリフトや、計量コンベヤ３上への異物付着などによってＷｎ≠０の場合がある。

重量値Ｗｎ≠０であっても、Ｗｎ＋Ｗｚ→Ｗｚの演算、すなわち、零点調整を行うことによって重量値Ｗｎ＝０になる。

再び、図３及び図４を参照して、上記のように零点調整を行った後、送込みコンベヤ２及び計量コンベヤ３を右回転させて、サンプル物品１９を、正方向（図３の右方向）へ搬送速度Ｖ１で搬送する。

（３）正方向へ搬送されるサンプル物品１９が、図３（ａ）の破線で示すように、物品センサ７の光を遮光し、物品センサ７の検出出力がＯＦＦする。この時点ｔｐ１で、制御部１６のコンベヤ停止指令用タイマーＴｂ及び静的重量値用タイマーＴｃを起動する。

コンベヤ停止指令用タイマーＴｂは、物品センサ７で検出されたサンプル物品１９が、図３（ｂ）の実線で示すように、計量コンベヤ３にほぼ載り込むまでに要すると見込まれるタイマー時間ｔｂを計測する。

静的重量値用タイマーＴｃは、計量コンベヤ３に載り込んだサンプル物品１９が、図３（ｂ）の破線で示すように計量コンベヤ３上で停止し、更に上記荷重センサ５からの荷重信号が、制御部１６のフィルタを通過して十分安定するまでに要すると見込まれるタイマー時間ｔｃを計測する。

（４）コンベヤ停止指令用タイマーＴｂによるタイマー時間ｔｂが経過した時点で送込みコンベヤ２及び計量コンベヤ３を停止する。

（５）静的重量値用タイマーＴｃによるタイマー時間ｔｃが経過した時点ｔ２では、計量コンベヤ３の停止後、慣性力によって移動したサンプル物品１９が、計量コンベヤ３上で停止していて、荷重センサ５からの荷重信号のフィルタ出力が十分安定している。

この時点ｔ２でサンプル物品１９を計量し、静的重量値Ｗｓを取得し、取得した静的重量値Ｗｓを制御部１６のメモリに記憶させる。

次に、送込みコンベヤ２及び計量コンベヤ３を左回転させて、サンプル物品１９を、正方向とは逆方向（図３の左方向）へ搬送速度Ｖ２で搬送する。

（６）搬送されるサンプル物品１９が、物品センサ７の光を遮光し、物品センサ７の検出出力がＯＦＦする。この時点ｔｐ２でコンベヤ停止指令用タイマーＴｄ及び物品停止用タイマーTeを起動する。

コンベヤ停止指令用タイマーＴｄは、物品センサ７で検出されたサンプル物品１９が、図３（ｃ）の実線で示すように、送込みコンベヤ２にほぼ載り込むまでに要すると見込まれるタイマー時間ｔｄを計測する。

物品停止用タイマーＴｅは、物品センサ７で検出されたサンプル物品１９が、図３（ｃ）の破線で示すように、送込みコンベヤ２上で停止するまでに要すると見込まれるタイマー時間ｔｅを計測する。

（７）コンベヤ停止指令用タイマーＴｄによるタイマー時間ｔｄが経過した時点で送込みコンベヤ２及び計量コンベヤ３を停止させる。

（８）物品停止用タイマーＴｅによるタイマー時間ｔｅが経過した時点ｔ３で、送込みコンベヤ２の停止後、慣性力によって移動したサンプル物品１９が、図３（ｃ）の破線で示すように、送込みコンベヤ２上で停止している。

次に、サンプル物品１９の動的重量値を取得するために、送込みコンベヤ２、計量コンベヤ３及び送出しコンベヤ４を、搬送速度Ｖ３で右回転させてサンプル物品１９を正方向（図３の右方向）へ搬送する。この搬送速度Ｖ３は、稼動運転時の各コンベヤ２〜４の搬送速度と同じである。

（９）正方向へ搬送されるサンプル物品１９が、物品センサ７の光を遮光し、物品センサ７の検出出力がＯＦＦする。この時点ｔｐ３で、図３(ｄ)及び図５に示すように、動的重量値用タイマーＴｆ、コンベヤ停止指令用タイマーＴｇ及び物品停止用タイマーｔｈを起動する。

動的重量値用タイマーＴｆは、物品センサ７で検出されたサンプル物品１９が、図３(ｄ)の実線で示すように、計量コンベヤ３から出る直前まで移動するのに要すると見込まれるタイマー時間ｔｆを計測する。

コンベヤ停止用タイマーＴｇは、物品センサ７で検出されたサンプル物品１９が、図３(ｄ)の破線で示すように、送出しコンベヤ４に完全に乗込むまでに要すると見込まれるタイマー時間ｔｇを計測する。

物品停止用タイマーＴｈは、送出しコンベヤ４に載り込んだサンプル物品１９が、図３(ｄ)の仮想線で示すように、送出しコンベヤ４上で停止するまでに要すると見込まれるタイマー時間ｔｈを計測する。

（１０）動的重量値用タイマーＴｆによるタイマー時間ｔｆが経過した時点で、制御部１６のフィルタ出力を読み込んでサンプル物品１９の動的重量値Ｗｄを取得し、取得した動的重量値Ｗｄを制御部１６のメモリに記憶する。

次に動的重量値Ｗｄの計量回数をカウントし、設定された所定回数Ｎと比較し、所定回数Ｎに到達していれば、動的重量値Ｗｄの計量が完了したことを示すフラグＦｃを「１」にセットする。

（１１）コンベヤ停止用タイマーＴｇによるタイマー時間ｔｇが経過した時点で送込みコンベヤ２、計量コンベヤ３及び送出しコンベヤ４を停止する。

（１２）物品停止用タイマーＴｈによるタイマー時間ｔｈが経過した時点ｔ４で、送出しコンベヤ４の停止後、慣性力によって移動したサンプル物品１９が、送出しコンベヤ４上で停止している。

次に、送込みコンベヤ２、計量コンベヤ３及び送出しコンベヤ４を左回転させて、サンプル物品１９を、逆方向(図３の左方向)へ搬送速度Ｖ４で搬送する。

（１３）逆方向へ搬送されるサンプル物品１９が、物品センサ７の光を遮光し、物品センサ７の検出出力がＯＦＦする。この時点ｔｐ４で、コンベヤ停止指令用タイマーＴｉ及び物品停止用タイマーＴｊを起動する。

コンベヤ停止指令用タイマーＴｉは、物品センサ７で検出されたサンプル物品１９が、図３(ｅ)の実線で示すように、送込みコンベヤ２にほぼ載り込むまでに要すると見込まれるタイマー時間ｔｉを計測する。物品停止用タイマーＴｊは、物品センサ７で検出されたサンプル物品１９が、図３(ｅ)の破線で示すように、送込みコンベヤ２上で停止するまでに要すると見込まれるタイマー時間ｔｊを計測する。

（１４）コンベヤ停止指令用タイマーＴｉによるタイマー時間ｔｉが経過した時点で送込みコンベヤ２、計量コンベヤ３及び送出しコンベヤ４を停止する。

（１５）物品停止用タイマーＴｊによるタイマー時間ｔｊが経過した時点ｔ５で送込みコンベヤ２の停止後、慣性力によって移動したサンプル物品１９が送込みコンベヤ２上で停止している。

フラグＦｃを判定し、フラグＦｃ＝０であれば、所定回数Ｎの動的重量値の計量が完了していないので、図３(ｃ)及び図４のｔ３時点へ戻り、ここまでの動作を繰り返す。

フラグＦｃ＝１であれば、所定回数Ｎの動的重量値の計量が完了したとして、フラグＦｃをリセットし、零点重量値用タイマーＴｋを起動し、図６のシーケンスへ移る。

（１６）零点重量値用タイマーＴｋによるタイマー時間ｔｋが経過した時点、この時点では、サンプル物品１９は、図３(ｅ)の破線で示される位置にあり、計量コンベヤ３上には、サンプル物品１９の無い無負荷の状態である。計量コンベヤ３が無負荷の状態で計量し、零点重量値Ｗｚ２を取得する。

（１７）サンプルテスト期間中の零点重量値の変動量である零点変動量を、サンプルテスト開始前の零点重量値Ｗｚ１と、動的重量値を所定回数Ｎ計量した後の零点重量値Ｗｚ２との差として、次式のように算出する。

零点変動量＝Ｗｚ２−Ｗｚ１
（１８）この零点変動量、すなわち、零点重量値の差が所定値を超えていれば、サンプルテスト期間中に大きい零点変動があったとして、再試行要請信号を出力する。すなわち、再試行の要請を表示部１８に表示する。

零点重量値の差が所定値以下であれば、サンプルテスト期間中の零点変動量は小さかったとして、サンプルテスト期間において求めたサンプル物品１９の動的重量値Ｗｄのばらつき量として標準偏差と、動的重量値Ｗｄの所定回数Ｎの平均値とを算出して表示部１８へ表示し、動的重量値Ｗｄを、静的重量値Ｗｓに補正するための補正値である動補正値を、次式のように算出する。

動補正値＝サンプル物品の動的重量値Ｗｄの平均値−上記(５)で求めたサンプル物品の静的重量値Ｗｓ
算出した静的重量値Ｗｓを表示部１８に表示する。

以上のように、サンプルテストでは、動的重量値等の取得は自動的に行われるので、省力化を図ることができ、作業者はその間に別の作業をすることができる。

また、動的重量値Ｗｄを静的重量値Ｗｓに補正する動補正値は、動的重量値Ｗｄの平均値に基づいて求められるが、計量回数が多いほど動的重量値Ｗｄの平均値のばらつき量が小さくなるため、信額性の高い値が得られる。信頼性高く求めるには、動的重量値Ｗｄの計量回数を多くする必要があり、動的重量値Ｗｄが、自動的に取得される本実施形態の効果は大きい。

更に、サンプルテストは、重量選別する物品の種類を変更する場合には、その変更する物品についてのサンプル物品を用いて行う必要があり、また、精度調整作業を行った場合にも計量精度を確認するために行う必要があり、動的重量値Ｗｄを自動的に取得できる本実施形態の効果は一層大きい。

また、精確にサンプル物品１９の静的重量値Ｗｓや、仕様で決められた計量条件による動的重量値Ｗｄを取得するために、これらの測定に先立って、上記のシーケンス（２）で零点重量値Ｗｚ１の測定と、この値を「０」にする零点調整とを行い、静的重量値Ｗｓ及び所定回数Ｎ分の動的重量値Ｗｄを取得した後の上記のシーケンス（１６）で再び零点重量値Ｗｚ２を測定する。サンプルテスト開始時点で零点調整し、Ｗｎ＝１にしてサンプルテストをしているので、Ｗｚ２の値は、テスト期間中の零点変動量を表す。サンプルテスト期間中の零点変動量Ｗｚ２が許容値より大きい場合は、上記のように表示部１８に再試行を要請する表示を行うようにしている。この再試行の要請があったときには、作業者は、重量選別機１の計量精度の調整作業、例えば、フィルタの定数を調整したり、計量コンベヤ３とその前後のコンベヤ２，４の搬送面のレベルや間隔を調整したり、ロードセルの容量を変更するなどの精度調整作業を行って、再度、サンプルテストを実行する。

上記のシーケンス（１８）において、動的重量値のばらつき量である標準偏差が、許容範囲に入らない場合、すなわち、計量精度が許容精度を満足しない場合も、同様に精度調整作業を行って、再度、サンプルテストを実行する。

上記の制御シーケンスでは、逆方向に搬送されたサンプル物品１９を、図３（ｃ）及び図４に示されるｔ３の時点で、送込みコンベヤ２上で停止させる。その後、サンプル物品１９の動的重量値を取得するために、搬送速度Ｖ３で各コンベヤ２〜４を右回転させてサンプル物品１９を正方向へ搬送し、計量コンベヤ３上を通過させて送出しコンベヤ４上まで搬送する過程を、稼働運転時の物品の計量時の動作と等価にしている。

したがって、搬送速度Ｖ３の値としては、仕様で決められた稼働運転時の計量条件に基づいた値と同じ値が設定される。そして、上記のシーケンス（８）では、稼働運転時における計量時の送込みコンベヤ２、計量コンベヤ３、送出しコンベヤ４の動作制御と同様に、各コンベヤ２〜４が動作制御される。

この搬送速度Ｖ３以外に搬送速度の大小を厳密に規定する必要はないが、上記のシーケンス（２）において、静的重量値Ｗｓを取得するためにサンプル物品１９を、送込みコンベヤ２から計量コンベヤ３へ搬送する搬送速度Ｖ１は、計量コンベヤ３に大きい振動を与えないようにするため、またサンプル物品１９が、計量コンベヤ３上から送出しコンベヤ４へはみ出さずに停止させるため比較的低速とするのが好ましい。

一方、動的重量値Ｗｄを取得するために、サンプル物品１９を、正逆方向へ繰り返し搬送する過程において、上記のシーケンス（１２）では、送出しコンベヤ４上に停止させたサンプル物品１９を、速やかに送出しコンベヤ２上に戻すことによってサンプルテストに要する時間を短縮するために、逆方向へ搬送する搬送速度Ｖ４は、比較的速い速度に設定するのが好ましい。

サンプル物品１９の動的重量値Ｗｄを取得するために、サンプル物品１９を正方向へ搬送するときの図３（ｄ）に示される上記の搬送速度Ｖ３は、稼働運転時における搬送速度と同じであって、仕様で決められた搬送速度である。この搬送速度Ｖ３の値が大きいときには、図３（ｄ）及び図５に示されるサンプル物品１９が、物品センサ７で検出された時点ｔｐ３からタイマー時間ｔｇを経過した時点で各コンベヤ２〜４を停止してもサンプル物品１９が送出しコンベヤ４から外へ出てしまう場合がある。

このような場合は、図７に示すように、正方向に沿って送出しコンベヤ４よりも下流側に、下流側コンベヤ２０を隣接設置し、または、ユーザーの搬送ラインで既に設置されている下流側コンベヤ２０の第４モータ２１を制御する第４モータ駆動部２２に、図８に示すように、制御部１６から送込みコンベヤ４と同じ駆動制御信号を送るようにしてもよい。

また、サンプルテストを速やかに実施するために、送出しコンベヤ４、或いは下流側コンベヤ２０上で停止したサンプル物品１９を大きい搬送速度Ｖ４で逆方向へ搬送すると、今度はサンプル物品１９が、送込みコンベヤ２を行き過ぎてしまう場合がある。

このような場合は、正方向に沿って送込みコンベヤ２よりも上流側に、図７に示すように、上流側コンベヤ２３を隣接設置し、またはユーザーの搬送ラインで既に設置されている上流側コンベヤ２３の第５モータ２４を制御する第５モータ駆動部２５に、図８に示すように、制御部１６から送込みコンベヤ２と同じ駆動制御信号を送るようにしてもよい。

サンプル物品１９を、精度よく停止させるために、送込みコンベヤ２及び送出しコンベヤ４の搬送速度を、次のように制御してもよい。すなわち、図３（ｃ）及び図４に示される上記ｔ３の時点より、各コンベヤ２〜４を右方向へ回転させて、サンプル物品１９を、正方向へ搬送速度Ｖ３で搬送し、上記のシーケンス（１１）にて各コンベヤ２〜４の回転を停止させた時点で、サンプル物品１９が、慣性力によって今までの搬送方向に移動している間に、先に送出しコンベヤ４のみを、または、送込みコンベヤ２及び計量コンベヤ３も含めて左回転させるようにしてもよい。これによって、サンプル物品１９の慣性力による送出しコンベヤ４上の滑走距離を短縮させた上で上記のシーケンス（１２）の状態とする。

同様に図３（ｄ）及び図５に示されるｔ４の時点より、各コンベヤ２〜４を、左方向へ回転させて、サンプル物品１９を、正方向とは逆方向へ搬送速度Ｖ４で搬送し、上記のシーケンス（１４）にて各コンベヤ２〜４の回転を停止させた時点で、サンプル物品１９が、慣性力によって今までの搬送方向に移動している間に、先に送込みコンベヤ２のみを、または計量コンベヤ３及び送出しコンベヤ４も含めて右回転させるようにしてもよい。これによって、サンプル物品１９の慣性力による送込みコンベヤ２上の滑走距離を短縮させた上で上記のシーケンス（１５）の状態とする。

上記の制御シーケンスでは、零点重量値Ｗｚ１，Ｗｚ２は、計量コンベヤ３を停止させた状態で取得し、取得した零点重量値によって零点調整を行ったけれども、計量コンベヤ３を回転駆動している状態で零点重量値を取得してもよい。

しかし、計量コンベヤ３を回転駆動している状態では、無視できない振動ノイズが荷重信号に含まれる場合があるので、計量コンベヤ３が完全に停止した状態で零点重量測定し、測定した零点重量値によって零点調整を行うのが好ましい。

上記実施形態では、サンプル物品１９の静的重量値を測定したけれども、サンプル物品１９の静的重量値が既知である場合には、入力部１７から静的重量値を設定入力する。そして、サンプル物品１９の静的重量値が既知であるサンプルテストを選択することによって、上記の制御シーケンスの中で、シーケンス（２）において、零点調整を行った後、シーケンス（８）において、サンプル物品１９が送込みコンベヤ２で停止するまでを省略する。

上記実施形態では、計量精度の確認と、補正値の取得とを同じサンプルテストで行ったけれども、計量精度の確認のみ、あるいは、補正値の取得のみを個別に行ってもよい。

１ 重量選別機
２ 送込みコンベヤ
３ 計量コンベヤ
４ 送出しコンベヤ
５ 荷重センサ
６ 制御装置
７ 物品センサ
８〜１０ 第１〜第３モータ駆動部
１１〜１３ 第１〜第３モータ
１６ 制御部
１７ 入力部
１８ 表示部
１９ サンプル物品

Claims (8)

1. 物品を搬送する送込みコンベヤ、計量コンベヤ及び送出しコンベヤを備える計量装置であって、
   前記各コンベヤの搬送方向及び搬送速度を制御するコンベヤ制御手段と、
   前記計量コンベヤ上の物品の重量を計量する計量手段とを備え、
   前記コンベヤ制御手段は、サンプル物品を、前記送込みコンベヤから前記計量コンベヤを経由して前記送出しコンベヤへ正方向に搬送し、搬送した前記サンプル物品を、前記正方向とは逆方向に搬送する正逆方向の搬送を繰り返すように前記各コンベヤを制御し、
   前記計量手段は、前記正方向に繰り返し搬送される前記サンプル物品が、前記計量コンベヤによって前記正方向に搬送されている搬送期間中に、前記サンプル物品を計量して前記サンプル物品の動的重量値を取得する、
   ことを特徴とする計量装置。
2. 前記計量手段は、前記サンプル物品の前記動的重量値に基づいて、計量精度の評価値を算出する、
   請求項１に記載の計量装置。
3. 前記コンベヤ制御手段は、前記サンプル物品を搬送中の前記計量コンベヤを停止させ、
   前記計量手段は、停止している前記計量コンベヤ上の前記サンプル物品を計量して静的重量値を取得する、
   請求項１または２に記載の計量装置。
4. 前記計量手段は、前記サンプル物品の前記動的重量値と前記静的重量値とに基づいて、前記動的重量値を前記静的重量値に補正する補正値を算出する、
   請求項３に記載の計量装置。
5. 前記コンベヤ制御手段は、前記計量手段によって、前記サンプル物品の動的重量値が所定回数取得できるように、各コンベヤを制御し、
   前記計量手段は、前記計量コンベヤ上に前記サンプル物品の無い状態の零点重量を、前記動的重量値を取得する前、及び、前記動的重量値を前記所定回数取得した後にそれぞれ計量する、
   請求項１ないし４のいずれかに記載の計量装置。
6. 前記コンベヤ制御手段は、前記サンプル物品が、前記計量コンベヤによって前記正方向に搬送されている前記搬送期間中における搬送速度を、サンプル物品以外の物品を前記計量コンベヤで搬送しながら計量する稼働運転時における搬送速度に一致させる、
   請求項１ないし５のいずれかに記載の計量装置。
7. 前記正方向に沿って前記送込みコンベヤよりも上流側に配置される上流側コンベヤを備え、
   前記コンベヤ制御手段は、前記上流側コンベヤの搬送方向及び搬送速度を制御する、
   請求項１ないし６のいずれかに記載の計量装置。
8. 前記正方向に沿って前記送出しコンベヤよりも下流側に配置される下流側コンベヤを備え、
   前記コンベヤ制御手段は、前記下流側コンベヤの搬送方向及び搬送速度を制御する、
   請求項１ないし７のいずれかに記載の計量装置。